磁性铁氧化物修饰碳纳米管吸附耦合微波降解去除水中染料

发布时间：2021-05-23 20:00

　　印染废水是一种难处理的工业废水,成分复杂、色度高。染料是造成印染废水色度高的主要因素。生产中2%左右的染料直接随废水排放,危害环境、危害人体健康。本文以碳纳米管为基材,化学共沉淀法制备磁性铁氧化物修饰的碳纳米管复合材料（m-MWCNTs）,用于吸附水中可溶性染料。经磁分离将吸附剂从水中分离后,通过微波辐照使吸附在m-MWCNTs上的染料降解。对m-MWCNTs材料进行表征分析,研究m-MWCNTs吸附染料的效果及影响吸附的因素,染料微波降解效果及微波工艺条件,研究吸附动力学与热力学,探讨染料吸附、微波降解机理。通过吸附耦合微波降解达到从水中真正消除染料的目的,减少了染料随吸附剂作为废渣排放而引起染料的二次污染问题,为低浓度的印染废水及印染废水的深度处理提供一种新的处理方法。采用场发射扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、比表面积与孔隙测定仪、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、振动样品磁强计（VSM）等对复合材料进行表征。结果表明,磁性铁氧化物成功负载在碳纳米管上,磁性铁氧化物为Fe₃O₄及γ-Fe₂

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 印染废水及其危害
    1.2 印染废水的处理方法
        1.2.1 化学混凝
        1.2.2 高级氧化
        1.2.3 生物处理
        1.2.4 膜分离
        1.2.5 吸附
    1.3 碳纳米管及其在水处理中的应用
        1.3.1 碳纳米管的结构与性能
        1.3.2 碳纳米管应用于水处理的国内外研究现状
    1.4 吸附剂的再生方法
        1.4.1 溶剂再生
        1.4.2 热再生
        1.4.3 微波辐射再生
    1.5 研究目的及研究意义
    1.6 主要研究内容
    1.7 研究技术路线
第二章 实验材料、设备与实验方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 碳纳米管
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验水样
    2.2 实验仪器和设备
    2.3 磁性铁氧化物修饰的碳纳米管的制备与表征
        2.3.1 磁性铁氧化物修饰碳纳米管的方法
        2.3.2 磁性铁氧化物修饰碳纳米管的表征
    2.4 实验方法
        2.4.1 吸附单因素影响实验方法
        2.4.2 吸附动力学
        2.4.3 吸附等温线
        2.4.4 微波降解染料实验
    2.5 分析方法
        2.5.1 染料浓度的检测
        2.5.2 COD_(Cr)浓度的检测
        2.5.3 色度的检测
        2.5.4 金属离子浓度的测定
        2.5.5 气体成分的分析
第三章 磁性铁氧化物修饰碳纳米管的表征
    3.1 场发射扫描电镜(SEM)分析
    3.2 X 射线能谱(EDS)分析
    3.3 傅里叶红外光谱分析
    3.4 比表面积(BET)的测定和孔径分析
    3.5 磁性能分析
    3.6 X射线衍射分析
    3.7 本章小结
第四章 磁性铁氧化物修饰的碳纳米管吸附耦合微波降解染料性能
    4.1 磁性铁氧化物修饰的碳纳米管吸附水中可溶性染料的影响因素
        4.1.1 投加量
        4.1.2 pH值
        4.1.3 初始浓度
        4.1.4 反应时间
        4.1.5 温度
        4.1.6 振荡速度
        4.1.7 重金属离子
        4.1.8 混合染料
    4.2 吸附在磁性铁氧化物修饰的碳纳米管上染料的微波降解
        4.2.1 时间和功率对染料降解的影响
        4.2.2 微波次数对再生效果的影响
        4.2.3 微波辐射对吸附剂磁性能的影响
    4.3 吸附耦合微波降解对实际印染废水的处理效果
        4.3.1 不同投加量下的处理效果
        4.3.2 pH值对处理实际废水的影响
        4.3.3 活性碳与碳纳米管、磁性碳纳米管对实际废水的吸附性能比较
        4.3.4 实际废水污染物被吸附后的微波降解性能
    4.4 本章小结
第五章 磁性铁氧化物修饰碳纳米管吸附染料以及微波降解染料的机理
    5.1 磁性铁氧化物修饰碳纳米管吸附染料的机理
        5.1.1 吸附动力学
        5.1.2 吸附等温线
        5.1.3 热力学
    5.2 微波降解染料的机理
    5.3 本章小结
结论与建议
    结论
    建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和申请的专利
致谢


【参考文献】：
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本文编号：3202893